CN115900593A - 一种舵机转动角度测量***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开一种舵机转动角度测量***及方法，涉及舵机测量技术领域。所述***，包括：目标板，设置于激光发生器的激光输出端对面侧且与待测舵机具有预定间距；激光发生器，与待测舵机的旋转轴固定连接，安装于待测舵机的末端，能够与所述待测舵机同步转动，所述激光发生器用于向所述目标板发射激光；摄像机，与所述待测舵机处于所述目标板的同一侧，用于对所述目标板进行拍照；上位机，分别与所述待测舵机和摄像机连接，用于在所述待测舵机转动时触发所述摄像机对所述目标板进行拍照。本发明可以实现低成本、高精度、自动化的舵机转动角度精确测量，从根本上提高体积测量单元的测量精度。

Description

一种舵机转动角度测量***及方法

技术领域

本发明涉及舵机测量技术领域，尤其涉及一种舵机转动角度测量***及方法。

背景技术

舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制***。例如在航天方面，舵机应用广泛，导弹姿态变换的俯仰、偏航、滚转运动都是靠舵机相互配合完成的。因此，舵机转动角度的精确测量，是实现舵机精确控制必不可少的前提。尤其在舵机用于体积测量时，对舵机的角度精度的要求很高，测量角度的精度会直接影响体积的测量结果精度。但是，由于舵机的运行角度精度测量复杂，目前常采用码盘等机械方式测量，没有一个高效且低成本的自动化测量方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种舵机转动角度测量***及方法，用于解决现有的舵机转动角度测量复杂、精度低且成本高的问题。本发明可以实现低成本、高精度、自动化的舵机转动角度精确测量，从根本上提高体积测量单元的测量精度。

第一方面，本发明实施例提供一种舵机转动角度测量***，包括：

激光发生器，与待测舵机的旋转轴固定连接，安装于待测舵机的末端，能够与所述待测舵机同步转动，所述激光发生器用于向目标板发射激光；

目标板，设置于所述激光发生器的激光输出端对面侧且与待测舵机具有预定间距；

摄像机，与所述待测舵机处于所述目标板的同一侧，用于对所述目标板进行拍照；

上位机，分别与所述待测舵机和摄像机连接，用于在所述待测舵机转动时触发所述摄像机对所述目标板进行拍照；

可在水平面内旋转的旋转底座，所述待测舵机和摄像机均固定连接于所述旋转底座上表面。

结合第一方面，在第一方面的第二种实施方式中，所述待测舵机的旋转轴轴向平行于水平面安装；或者，

所述待测舵机的旋转轴轴向垂直于水平面安装；或者，

所述待测舵机的旋转轴轴向倾斜于水平面安装。

结合第一方面，在第一方面的第三种实施方式中，所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺。

合第一方面，在第一方面的第五种实施方式中，所述目标板面对所述激光发生器的一侧面为内凹的圆弧面，所述圆弧面上任意一点到所述激光发生器的距离等于所述预定距离。

结合第一方面，在第一方面的第六种实施方式中，所述上位机，还用于获取所述待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片，并根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度。

结合第一方面的第六种实施方式，在第一方面的第七种实施方式中，所述上位机，包括：

采集模块，与所述摄像机连接，用于在监测到所述待测舵机转动时触发所述摄像机对所述目标板进行拍照，并将所述摄像机拍摄的目标板照片发送给识别模块；

识别模块，用于通过预设图像识别方法，识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值；

计算模块，用于根据所述预定间距以及所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，基于预设公式计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度，并计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度和所述待测舵机上一次转动停止时对应的激光偏移角度之差，作为本次所述待测舵机的转动角度；

记录模块，用于记录所述待测舵机每次转动停止时对应的激光偏移角度；

其中，所述预设公式为：

所述预设公式中，ang为所述待测舵机本次转动停止时对应的激光偏移角度，d为所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，r为所述预定间距。

结合第一方面的第七种实施方式，在第一方面的第八种实施方式中，

所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺，所述刻度标尺以所述目标板中心为0刻度；

所述识别模块，具体用于识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值，并根据预设的刻度标尺的单位刻度计量值，计算激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。

结合第一方面的第七种或第八种实施方式，在第一方面的第九种实施方式中，所述***还包括：可在水平面内旋转的旋转底座，所述待测舵机和摄像机均固定连接于所述旋转底座上表面；

所述采集模块，还用于获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片并发送给识别模块；

所述识别模块，还用于识别所述激光发生器的发射激光在所述摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置，并在识别到光斑点位置位于所述目标板边缘时，控制所述待测舵机停止转动，随后在收到所述采集模块发来的最新目标板照片后，触发所述旋转底座旋转以使激光发生器的发射激光在目标板上的光斑点位置移动到目标板中心。

第二方面，本发明实施例提供一种舵机转动角度测量方法，用于上位机，所述方法包括：

在监测到待测舵机转动时，控制摄像机对设置于所述待测舵机预定间距处的目标板进行拍照；其中，所述待测舵机的旋转轴上固定安装有用于向所述目标板发射激光的激光发生器，所述激光发生器能够与所述待测舵机同步转动；

获取所述待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片；

根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度，包括：

通过预设图像识别方法识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值；

根据所述预定间距以及所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，基于预设公式计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度并记录；

计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度和所述待测舵机上一次转动停止时对应的激光偏移角度之差，作为本次所述待测舵机的转动角度；

其中，所述预设公式为：

所述预设公式中，ang为所述待测舵机本次转动停止时对应的激光偏移角度，d为所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，r为所述预定间距。

结合第二方面的第一种实施方式，在第二方面的第二种实施方式中，所述通过预设图像识别方法识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，包括：

识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值；其中，所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺，所述刻度标尺以所述目标板中心为0刻度；

根据预设的所述刻度标尺的单位刻度计量值，计算激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。

结合第二方面的第一种或第二种实施方式，在第二方面的第三种实施方式中，所述获取所述待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片，包括：

获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片；

识别所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置；

判断所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置是否位于目标板边缘；

若所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置未位于目标板边缘，则判断当前待测舵机是否已停止转动；

若当前待测舵机未停止转动，则返回执行所述获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片的步骤；

若当前待测舵机已停止转动，则将最近一次获取的所述摄像机实时拍摄的目标板照片确定为最新目标板照片；

若所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置位于目标板边缘，则控制所述待测舵机停止转动，并继续执行下一步骤；

获取所述待测舵机转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片；

触发所述待测舵机底部连接的旋转底座旋转，以使激光发生器的发射激光在目标板上的光斑点位置移动到目标板。

本发明实施例提供的一种舵机转动角度测量***及方法，通过在待测舵机的旋转轴上固定连接激光发生器以使激光发生器能与待测舵机同步转动，并在待测舵机的预定间距处设置目标板，上位机控制摄像机拍摄目标板的照片，即可通过待测舵机转动前后目标板上激光发生器的光斑位置，确定待测舵机本次的转动角度。本发明实现低成本，能够对转动角度进行自动化高精度测量，从根本上提高了使用舵机的体积测量单元的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种舵机转动角度测量***实施例一的结构示意图；

图2为目标板的一种示意图；

图3为本发明提供的一种舵机转动角度测量***实施例二的结构示意图；

图4为待测舵机的转动角度测量原理示意图；

图5为本发明提供的一种舵机转动角度测量方法实施例一的流程图；

图6为本发明提供的一种舵机转动角度测量方法实施例二的流程图；

图7为S102或S202的具体实施方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的一种舵机转动角度测量方案进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的一种舵机转动角度测量***实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例的***，可以包括：目标板1、激光发生器2、摄像机5和上位机6；其中：

激光发生器2，与待测舵机3的旋转轴4固定连接，能够与待测舵机3同步转动，激光发生器2用于向目标板1发射激光。优选地，所述激光发生器2安装于待测舵机3的末端。

目标板1，设置于激光发生器2的激光输出端对面侧，且与待测舵机3(激光发生器2)具有预定间距。

摄像机5，与待测舵机3处于目标板1的同一侧，用于对目标板1进行拍照。

上位机6，分别与待测舵机3和摄像机5连接，用于在待测舵机3转动时触发摄像机5对目标板1进行拍照。

本发明实施例提供的一种舵机转动角度测量***，通过在待测舵机的旋转轴4上固定连接激光发生器2以使激光发生器能与待测舵机3同步转动，并在待测舵机3的预定间距处设置目标板1，从而在待测舵机3转动前后，上位机6控制摄像机5拍摄目标板1的照片，即可通过待测舵机转动3前后目标板1上激光发生器2的光斑相对于目标板1的中心的偏移值，确定舵机的转动角度。本发明实现低成本，能够对转动角度进行自动化高精度测量，间接提高使用舵机的体积测量单元的测量精度。

作为一可选实施例，如图1所示，待测舵机3的旋转轴4轴向垂直于水平面安装；或者，待测舵机3的旋转轴4还可以轴向平行或倾斜于水平面安装(图中未示出)。本实施例提供的一种舵机转动角度测量***，待测舵机3的旋转轴4轴向可水平面安装、也可以垂直于水平面安装，还可以倾斜于水平面安装，具有安装部署方便的优点。

作为一可选实施例，图2为目标板的一种示意图，如图2中所示，目标板1面对激光发生器2的一面上，刻有与待测舵机3的旋转方向相匹配的刻度标尺。若待测舵机3的旋转轴4轴向垂直于水平面(即旋转方向在水平面内)，则目标板1上的刻度标尺延伸方向在水平面内，若待测舵机3的旋转轴4轴向平行于水平面(即旋转方向垂直于水平面)，则目标板1上的刻度标尺延伸方向垂直于水平面；当待测舵机3的旋转轴4轴向倾斜于水平面时，目标板1上的刻度标尺延伸方向与倾斜面成一夹角，具体夹角值与待测舵机3的旋转轴4的倾斜角度相关联，此处不再赘述。

本实施例提供的一种舵机转动角度测量***，在目标板1与待测舵机3的旋转方向上，刻有刻度标尺，从而根据刻度标尺可快速确定激光发生器的激光在目标板1上的光斑相对于目标板1中心的偏移值。

优选地，如图1中所示，舵机转动角度测量***，还包括：可在水平面内旋转的旋转底座7，待测舵机3和摄像机5均固定连接于旋转底座7上表面。本实施例中，待测舵机3和摄像机5固定在旋转底座7上，可以通过旋转底座7在不改变待测舵机3的实际转角的前提下，对转动待测舵机3和摄像机5在水平面内的转角位置进行调整，能够方便后续舵机转角的配合测量，具有操作方便的优点。

作为一可选实施例，目标板1面对激光发生器2的一侧面为内凹的圆弧面，圆弧面上任意一点到激光发生器2的距离等于预定距离。本实施例，能够进一步提高待测舵机3转动角度测量的精确度。值得说明的是，若目标板1为平板，则目标板1与与待测舵机3(激光发生器2)之间的预定间距尽可能大，能够提高测量精度。

在一些可选实施例中，上位机6，还用于获取待测舵机3最近一次转动停止时摄像机5拍摄的最新目标板照片，并根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次待测舵机3的转动角度。

图3为本发明提供的一种舵机转动角度测量***实施例二的结构示意图。如图3所示，本实施例的***在图1所示***结构的基础上，进一步地，上位机6，包括：采集模块61、识别模块62、计算模块63和记录模块64。

其中，采集模块61，与摄像机5以及待测舵机3连接，用于在监测到待测舵机3转动时触发所述摄像机对所述目标板进行拍照，并将所述摄像机拍摄的目标板照片发送给识别模块。具体地，待测舵机3可以在每次开始转动时向上位机6发送开始转动通知，则采集模块61在收到开始转动通知，视为检测到待测舵机3转动，或者，也可以在待测舵机3的转动轴上设置转动传感器以检测待测舵机3的转动事件，采集模块61根据转动传感器的检测结果确定是否监测到待测舵机3转动，采集模块61监测待测舵机3转动的具体方法此处不再赘述。

识别模块62，用于通过预设图像识别方法，识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。其中，待测舵机3还可以在每次停止转动时向上位机6发送停止转动通知，或者，也可以根据转动传感器的检测结果确定待测舵机3是否停止转动，从而使上位机6获知哪一帧照片是最新目标板照片；或者，识别模块62也可以根据待测舵机3开始转动后激光发生器2的发射激光在摄像机5实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置，当识别到至少连续两帧照片中的光斑点位置不再移动时，可以确定最后一帧目标板照片为最新目标板照片。随后识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。

计算模块63，用于根据所述预定间距以及激光发生器2的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板1的中心的偏移值，基于预设公式计算待测舵机3最近一次转动停止时对应的激光偏移角度，并计算待测舵机3最近一次转动停止时对应的激光偏移角度和待测舵机3上一次转动停止时对应的激光偏移角度之差，作为本次(最近一次)待测舵机的转动角度。

记录模块64，用于记录待测舵机3每次转动停止时对应的激光偏移角度，其中。待测舵机3第0次转动停止时对应的激光偏移角度为0°，即初始将激光发生器2的发射激光在目标板1上的光斑调整到目标板1的中心。

其中，预设公式为：

预设公式中，ang为所述待测舵机本次转动停止时对应的激光偏移角度，d为所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，r为预定间距。

本实施例中待测舵机转动角度的测量原理如图4所示。初始时，待测舵机3的旋转轴位于初始0°位置，此时调整待测舵机3和摄像机5相对于目标板1的位置，使摄像机5的拍摄面平行于目标板1，并使激光发生器2的激光位于目标板1的中心A，假设待测舵机3的转动轴O与目标板1的中心的预定间距为r＝1146cm。随后开始进行舵机转动角度测量，假设识别模块62从待测舵机3第一次转动结束后的最新目标板照片中识别到的光斑点位于图4中所示的点B位置，且AB＝10cm，则计算模块63根据预设公式可计算得到待测舵机3第一次转动停止时对应的激光偏移角度为

由于待测舵机3第0次转动停止时对应的激光偏移角度为0°，记录模块64记录待测舵机3第一次转动停止时对应的激光偏移角度为0.5°，计算模块6计算得到待测舵机3第一次转动角度为0.5°。然后待测舵机3再接着第二次转动一个角度，假设识别模块62从待测舵机3第二次转动结束后的最新目标板照片中识别到的光斑点位于图4中所示的点C位置，且AC＝20cm，则计算模块63根据预设公式可计算得到待测舵机3第二次转动停止时对应的激光偏移角度为

此时从记录模块64或获取已记录的待测舵机3第一次转动停止时对应的激光偏移角度为0.5°，计算模块63最终可计算得到待测舵机3第二次转动角度为：∠AOC-∠AOB＝1°-0.5°＝0.5°，记录模块64记录待测舵机3第二次转动停止时对应的激光偏移角度为1°以供下次使用。

优选地，目标板1面对激光发生器2的一面上刻有与待测舵机3的旋转方向相匹配的刻度标尺，所述刻度标尺以所述目标板中心为0刻度。本实施例中，识别模块62，具体用于识别激光发生器2的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值，并根据预设的刻度标尺的单位刻度计量值，计算激光发生器3的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板1中心的偏移值。例如，若识别模块62识别出激光发生器2的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值为2(刻度)，预设的刻度标尺的单位刻度计量值为5cm，则当前激光发生器3的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板1中心的偏移值为：2×5cm＝10cm。

本实施例中，通过目标板的刻度信息，可以快速的计算出激光发生器的发射激光对应的光斑相对于目标板中心的偏移值，从而便于后续根据此偏移值确定待测舵机本次转动角度，有效地提高了***执行效率。

进一步优选地，如图1中所示，本发明实施例提供的舵机转动角度测量***，还包括：可在水平面内旋转的旋转底座7，待测舵机3和摄像机5均固定连接于旋转底座7上表面。本实施例中，识别模块62，还用于识别激光发生器2的发射激光在摄像机5实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置，并在识别到光斑点位置位于目标板1边缘时，控制待测舵机3停止转动，随后在收到采集模块61发来的最新目标板照片后，触发旋转底座7旋转以使激光发生器的发射激光在目标板照片上的光斑点位置移动到目标板中心。

本实施例中，当激光发生器2发射激光在目标板1上的光斑点位置在目标板1边缘时，为避免待测舵机3继续转动使得激光发生器2发射激光不能被目标板接收到，停止待测舵机3的转动并计算本次待测舵机的转动角度，随后通过控制旋转底座7旋转，以使激光发生器2的发射激光在目标板1上的光斑点位置移动到目标板中心，便于开展下一次测量，有效地提高了***的自动化水平。

本发明实施例提供的一种舵机转动角度测量***，在待测舵机末端安装一台同轴激光发生器，舵机转动会带动激光器转动，使得激光器照射在目标板的位置发生偏移，舵机的转动触发固定的摄像机对目标板进行拍照，识别并记录激光器在目标板上的光斑相对于目标板中心的偏移值，根据光斑相对于目标板中心的偏移值可计算激光偏移角度，则根据最近舵机转动前后激光偏移角度可确定本次舵机转动角度。此外，上位机利用目标板上的标尺刻度，可实现对目标板上光斑相对于目标板中心的偏移值的快速识别。本发明提供的***实现成本低，能够对舵机转动角度进行自动化高精度测量，显著提高了使用舵机的体积测量单元的测量精度。

图5为本发明提供的一种舵机转动角度测量方法实施例一的流程图。如图7所示，方法，用于上位机，可以包括以下步骤S101-S103：

S101：在监测到待测舵机转动时，控制摄像机对设置于所述待测舵机预定间距处的目标板进行拍照；

其中，所述待测舵机的旋转轴上固定安装有用于向所述目标板发射激光的激光发生器，所述激光发生器能够与所述待测舵机同步转动。

S102：获取待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片。

S103：根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度。

本实施例的方法，可以用于执行上述任一***实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图6为本发明提供的一种舵机转动角度测量方法实施例二的流程图。如图6本实施例的方法可以包括以下步骤S201-S205：

S201：在监测到待测舵机转动时，控制摄像机对设置于所述待测舵机预定间距处的目标板进行拍照；

S202：获取待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片；

S203：通过预设图像识别方法识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值；

在一可选实施例中，S203可以包括以下步骤S2031-S2032：

S2031：识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值；其中，所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺，所述刻度标尺以所述目标板中心为0刻度；

S2032：根据预设的所述刻度标尺的单位刻度计量值，计算激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。

S204：根据所述预定间距以及所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，基于预设公式计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度并记录；

S205：计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度和所述待测舵机上一次转动停止时对应的激光偏移角度之差，作为本次待测舵机的转动角度；

其中，预设公式为：

预设公式中，ang为所述待测舵机本次转动停止时对应的激光偏移角度，d为所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，r为预定间距。

本实施例的方法，可以用于执行上述任一***实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图7为S102或S202的具体实施方法流程图。如图7所示，获取待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片的方法可以包括以下步骤S301-S308：

S301：获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片；

S302：识别所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置；

S303：判断所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置是否位于目标板边缘；若是，则执行S306；否则，执行S304；

S304：判断当前待测舵机是否已停止转动；若是，则执行S305；否则，返回执行S301；

本步骤中，具体可以根据待测舵机在每次停止转动时向上位机发来的停止转动通知确定当前待测舵机已停止转动；或者，也可以根据用于检测待测舵机的转动轴的转动情况的转动传感器的检测结果判断待测舵机是否停止转动；或者，也可以根据S303中识别到的至少连续两帧照片中的光斑点位置判断待测舵机是否已停止转动，具体地，当连续两帧照片中的光斑点位置相对而言没有移动时，可以确定待测舵机已停止转动。

S305：将最近一次获取的所述摄像机实时拍摄的目标板照片确定为最新目标板照片；

S306：控制所述待测舵机停止转动；

S307：获取所述待测舵机转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片；

S308：触发所述待测舵机底部连接的旋转底座旋转，以使激光发生器的发射激光在目标板上的光斑点位置移动到目标板。

本实施例提供的方法，当激光发生器发射激光在目标板上的光斑点位置在目标板边缘时，为避免待测舵机继续转动使得激光发生器发射激光不能被目标板接收到，停止待测舵机的转动并计算本次待测舵机的转动角度，随后通过控制旋转底座旋转，以使激光发生器的发射激光在目标板上的光斑点位置移动到目标板中心，便于开展下一次测量，有效地提高了***的自动化水平。

本发明实施例提供的一种舵机转动角度测量方法，能够实现与本发明提供的***同样的技术效果，实现成本低，能够对舵机转动角度进行自动化高精度测量，显著提高了使用舵机的体积测量单元的测量精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、***、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、***、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、***、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于***实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见***实施例的部分说明即可。

为了描述的方便，描述以上***是以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例***中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各***的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的防护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的防护范围之内。因此，本发明的防护范围应以权利要求的防护范围为准。

Claims (12)

1.一种舵机转动角度测量***，其特征在于，包括：

激光发生器，与待测舵机的旋转轴固定连接，安装于待测舵机的末端，能够与所述待测舵机同步转动，所述激光发生器用于向目标板发射激光；

目标板，设置于所述激光发生器的激光输出端对面侧且与待测舵机具有预定间距；

摄像机，与所述待测舵机处于所述目标板的同一侧，用于对所述目标板进行拍照；

上位机，分别与所述待测舵机和摄像机连接，用于在所述待测舵机转动时触发所述摄像机对所述目标板进行拍照；

可在水平面内旋转的旋转底座，所述待测舵机和摄像机均固定连接于所述旋转底座上表面。

2.如权利要求1所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述待测舵机的旋转轴轴向平行于水平面安装；或者，

所述待测舵机的旋转轴轴向垂直于水平面安装；或者，

所述待测舵机的旋转轴轴向倾斜于水平面安装。

3.如权利要求1所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺。

4.如权利要求1所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述目标板面对所述激光发生器的一侧面为内凹的圆弧面，所述圆弧面上任意一点到所述激光发生器的距离等于所述预定距离。

5.如权利要求1所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述上位机，还用于获取所述待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片，并根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度。

6.如权利要求5所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述上位机，包括：

采集模块，与所述摄像机连接，用于在监测到所述待测舵机转动时触发所述摄像机对所述目标板进行拍照，并将所述摄像机拍摄的目标板照片发送给识别模块；

识别模块，用于通过预设图像识别方法，识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值；

计算模块，用于根据所述预定间距以及所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，基于预设公式计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度，并计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度和所述待测舵机上一次转动停止时对应的激光偏移角度之差，作为本次所述待测舵机的转动角度；

记录模块，用于记录所述待测舵机每次转动停止时对应的激光偏移角度；

其中，所述预设公式为：

所述预设公式中，ang为所述待测舵机本次转动停止时对应的激光偏移角度，d为所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，r为所述预定间距。

7.如权利要求6所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺，所述刻度标尺以所述目标板中心为0刻度；

所述识别模块，具体用于识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值，并根据预设的刻度标尺的单位刻度计量值，计算激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。

8.如权利要求6或7所述的舵机转动角度测量***，其特征在于，所述***，还包括：可在水平面内旋转的旋转底座，所述待测舵机和摄像机均固定连接于所述旋转底座上表面；

所述采集模块，还用于获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片并发送给识别模块；

所述识别模块，还用于识别所述激光发生器的发射激光在所述摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置，并在识别到光斑点位置位于所述目标板边缘时，控制所述待测舵机停止转动，随后在收到所述采集模块发来的最新目标板照片后，触发所述旋转底座旋转以使激光发生器的发射激光在目标板上的光斑点位置移动到目标板中心。

9.一种舵机转动角度测量方法，其特征在于，用于上位机，所述方法包括：

在监测到待测舵机转动时，控制摄像机对设置于所述待测舵机预定间距处的目标板进行拍照；其中，所述待测舵机的旋转轴上固定安装有用于向所述目标板发射激光的激光发生器，所述激光发生器能够与所述待测舵机同步转动；

获取所述待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片；

根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度。

10.如权利要求8所述的舵机转动角度测量方法，其特征在于，所述根据所述预定间距以及最新目标板照片，确定本次所述待测舵机的转动角度，包括：

通过预设图像识别方法识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值；

根据所述预定间距以及所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，基于预设公式计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度并记录；

计算所述待测舵机最近一次转动停止时对应的激光偏移角度和所述待测舵机上一次转动停止时对应的激光偏移角度之差，作为本次所述待测舵机的转动角度；

其中，所述预设公式为：

所述预设公式中，ang为所述待测舵机本次转动停止时对应的激光偏移角度，d为所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，r为所述预定间距。

11.如权利要求10所述的舵机转动角度测量方法，其特征在于，所述通过预设图像识别方法识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值，包括：

识别所述激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点对应的刻度值；其中，所述目标板面对所述激光发生器的一面上刻有与所述待测舵机的旋转方向相匹配的刻度标尺，所述刻度标尺以所述目标板中心为0刻度；

根据预设的所述刻度标尺的单位刻度计量值，计算激光发生器的发射激光在最新目标板照片上的光斑点相对于目标板中心的偏移值。

12.如权利要求10或11所述的舵机转动角度测量方法，其特征在于，所述获取所述待测舵机最近一次转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片，包括：

获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片；

识别所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置；

判断所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置是否位于目标板边缘；

若所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置未位于目标板边缘，则判断当前待测舵机是否已停止转动；

若当前待测舵机未停止转动，则返回执行所述获取所述摄像机实时拍摄的目标板照片的步骤；

若当前待测舵机已停止转动，则将最近一次获取的所述摄像机实时拍摄的目标板照片确定为最新目标板照片；

若所述激光发生器的发射激光在摄像机实时拍摄的目标板照片上的光斑点位置位于目标板边缘，则控制所述待测舵机停止转动，并继续执行下一步骤；

获取所述待测舵机转动停止时所述摄像机拍摄的最新目标板照片；

触发所述待测舵机底部连接的旋转底座旋转，以使激光发生器的发射激光在目标板上的光斑点位置移动到目标板。

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